应用领域

易碳大咖说 国际EPD体系PCR解读系列(第三期):轴承及其零部件
2023年12月06日 工程机械

  环境产品声明(Environmental Product Declaration, EPD)是组织基于ISO14025自愿提供的、经过第三方认证的、用于披露其产品或服务的生命周期环境影响信息的公开文件,其特点在于发布的信息透明且具有可比性。产品品种类型规则(Product Category Rules, PCR)则是保证EPD可比性的基础,它为特定产品品种类型开发EPD规定了要求和指南,能使不同的使用者在评价同一产品品种类型的产品时获得一致性的结果,以尽可能支持同一种类产品的可比性。

  轴承及其零部件PCR使用UN CPC分类规则对“轴承及相关这类的产品”进行定义,指定该概念为433-“轴承/齿轮/传动装置和驱动元件及其零部件”项中4331的全量内容物-“球轴承和滚子轴承”、4332的部分内容物-“轴承座和滑动轴承”以及4333的部分内容物-“4331和4332指定物的相关零部件”。

  球轴承和滚子轴承:属于滚动轴承,是指以最小的摩擦支撑和引导旋转或摆动的机器元件(如轴和车轮)并在机器部件之间传递负载的零部件。

  滚动轴承具备高精度和低摩擦的特征,因此可实现高转速,同时降低噪音、热量、能耗和磨损。典型的滚动轴承由以下部件组成:

  依据滚动体的形态可以区分出球轴承和滚子轴承。两种滚动体在滚道的接触方式上有所不同:

  滚珠轴承的滚动体与环形滚道点接触。随着作用在轴承上的载荷增加,接触点变成椭圆形区域。小接触面积提供了低滚动摩擦,这使得滚珠轴承能适应高速,但也限制了其承载能力。

  滚子轴承的滚动体与环形滚道线接触。随着作用在轴承上的载荷增加,接触线的形状可能会变为矩形。由于接触面积较大,因此摩擦力较高,滚子轴承能承受比相同尺寸的滚珠轴承更重的载荷,但速度更低。

  典型的轴承座类型包括:剖分式立式(枕式)轴承座、非剖分式立式(枕式)座、法兰轴承座、卷取轴承座、双轴承座,以及其他特种轴承座。轴承座的功能一般包括:

  滑动轴承:由两部分所组成。一是固定部分,它承受载荷并被称为支撑;另一是磨损区,或者说与移动元件接触的区域,一般被称为轴瓦。

  为了最好能够降低轴承摩擦产生的损失,通常使用低摩擦系数的材料或者在零部件之间添加润滑剂,固体类包括石墨或特氟龙,液体类包括润滑油与润滑脂,气体类使用压缩空气。滑动轴承可以由多种材料制造成,包括金属聚合物、工程塑料、纤维增强复合材料和金属。

  除了4333中标明的滚动体、保持架、密封件、润滑剂等常规轴承相关的零部件,连座轴承和组合轴承也被包括在本PCR中。

  连座轴承:或者说带座轴承,指由轴承本体、轴承座、润滑油脂、密封件和限位器等设备共同组成的一个轴承单元。这些即装即用的装置在工厂内就完成了组装、润滑和密封,以实现最长的常规使用的寿命,不存在中间的运输分销过程,因此轴承及其零部件的PCR将其涵盖。

  组合轴承:是指一套轴承内同时由上述两种轴承结构及形式组合而成的滚动轴承。如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球轴承等,应用于较为复杂的特殊工况。出于实际考虑,组合轴承也适用轴承及其零部件的PCR,不需将其拆分或换用其他PCR。

  本部分定义了声明单位、产品寿命、三大过程、数据取舍规则等直接影响环境影响结果的关键项目。

  轴承及其零部件的PCR使用声明单位而非功能单位。声明单位应定义为一个轴承单元。

  受到该声明单位的影响,为了更好的提高EPD之间的可比性,必须具体说明与产品EPD相关的功能或技术特性。一份EPD报告中,轴承的工况(例如,用于风力涡轮机、汽车等的轴承)应被说明,同时需至少说明六项基本参数:

  受到轴承应用工况不一致、设计场景不同步等问题的影响,本PCR不指定产品的参考常规使用的寿命,但要求依据ISO 281中的计算规则,使用下式计算轴承寿命。

  式中,Cr指基本额定动载荷,Pr指当量动载荷,单位均为N。L10指基本额定寿命,单位百万转。同时,文件中提供了常见几种工况下轴承的使用寿命:

  同时,与其他PCR相同,本PCR设定了上游、核心和下游过程,并要求EPD报告一定汇总形式对三个过程进行分别报告,有关要求与其他PCR的差距不大。

  在数据取舍规则上,本文件使用1%的取舍规则,并要求EPD报告中应同时涵盖:

  同时,取舍规则不应在清单数据的收集过程中被使用,任何被应用了取舍规则的数据都需要出示验证凭据并被记录在LCA报告中。

  文件将生命周期清单数据分为现场数据和通用数据,后者又分为缺省值和替代值两类。

  追溯到所研究产品生命周期别的部分的实际数据,例如关于供应商提供的材料生产或发电的特定地点数据,以及关于运输商的距离、运输方式、载客系数、燃料消耗等的运输数据

  来自运输和能耗设备数据库的生命周期清单数据,与上面列出的实际运输数据和能源数据混合后使用

  轴承及其零部件的PCR认为,核心流程应使用现场数据,通过自动连续量测或数据抄表等方式实现。上游和下游过程也应优先使用现场数据,但在条件不允许的情况下也可使用已有EPD或满足EPD要求的通用数据,例如市场上的散装配件或原材料,如果缺乏最终产品的具体数据,或者产品由许多成分组成时,允许使用通用数据。

  在无法获得符合上述数据质量要求数据的情况下,才允许使用替代值。替代数据项产生的环境影响不允许超出产品系统整体环境影响的10%。并且EPD报告中可包括数据质量声明,以证明现场数据、缺省值和替代值对环境影响指标结果的贡献份额。

  对来自同一PCR覆盖的单个或多个生产基地的同种类型的产品,以及由同一家公司生产的具有相同核心工序的主要步骤的类似产品,若申报的产品环境绩效指标之间没有相差超过10%,则可被纳入同一EPD。

  EPD报告允许行业协会以行业EPD的形式制定报告。在明确界定的地理区域内的多个公司,可以以平均产品的形式披露EPD报告,但行业EPD报告涵盖的产品应遵循相同的PCR,并应使用相同的声明/功能单位。

  由于该PCR仍在审查和公开征求意见阶段,其内容物及有关要求可能仍会发生明显的变化,有关信息以最终决定版本为准。

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